拋鉛球中的物理知識

物理組 程瑋

在運動會中，鉛球比賽很受歡迎，這項運動是力量與技巧要求很高的項目。怎樣才能使得鉛球拋得遠呢？

一、教學目標：通過學生熟悉的體育運動培養學生對科學知識的理解，以及應用科學知識解釋現象、分析解決問題的能力。

二、教學流程

這裏我們對拋鉛球進行物理方面的分析。物理方面拋鉛球屬於斜拋運動。

一.斜拋運動的處理方法

【斜拋運動規律】

一、斜拋運動中的概念

射程：在斜拋運動中，從物體被拋出的地點到落地點的水平距離，用X表示

射高：從拋出點的水平面到物體運動軌跡最高點的高度，用Y表示

飛行時間：從物體被拋出到落地所用的時間叫做飛行時間，用符號T表示

已知斜拋運動分爲： 豎直的上拋運動 和 水平的勻速直線運動 ，且同時進行。

射程：X= V₀x×T

= V₀x×(T/2+ T/2)

= V₀cos×(T/2+ T/2)

       = V₀cos2 V₀ sin/g  

=

所以，如果想要鉛球拋得遠，由公式可知應該有兩個方法，可以通過調整拋射的角度，最佳角度爲45⁰。

另外，還可以通過提高初速度來解決，所以一般專業運動員選擇側滑式，就是先加速運動員獲得一個初速度，由於慣性，鉛球速度和人體速度相同，然後運動員猛地推出，在這個過程中運動員對鉛球做功，使得鉛球速度再次增加。這裏我們可以看出想要提高初速度，首先加速要好，這就要求運動員爆發力強，其次推出過程中對鉛球做功要求運動員力量大，手臂長。

【例題解析】

如圖所示，一架飛機距地面的高度爲h，以勻速水平飛行。今有一高射炮要擊中飛機，設高射炮炮彈的初速度爲，與水平方向的夾角爲，並設發射時飛機在高射炮的正上方，空氣的阻力可不計，那麼要擊中飛機，必須滿足什麼條件？並討論和的關係。

解析：炮彈擊中飛機必須滿足的第一個條件

即在同一時刻炮彈和飛機的橫座標相等。

炮彈擊中飛機的第二個條件是飛行的最大高度。

由兩個條件得

所以

所以，擊中條件是和

在拋鉛球的過程中發力技巧也非常重要，否則對運動員的肌肉損傷會比較大。

【隨堂練習】

1、如圖1所示，已知炮彈的初速度是，今把大炮置於高度爲800m的山上，要使炮彈命中水平距離是9.6km的地面上的目標。求：                         

（1）發射時炮筒的仰角；

（2）炮彈落地時的速度（g取）       

（編輯：guoting）